1. 国家科技实力和创新能力大幅跃升
国家综合创新能力世界排名2015年排18位，按照规划，2020年时将提升到15位。国际科技论文被引次数世界排名从第四位上升到第二。
科技进步贡献率从55.3%提升到60%，研究与试验发展经费投入强度从2.1%提升到2.5%。
每万名就业人员中研发人员从48.5提升到60，高新技术企业营收从22.2万亿元，提升到34万亿元，知识密集型服务业增加值占国内生产总值比例从15.6%提升到20%。
2. 专利等多项指标翻番
PCT专利申请量，2015年为3.05万件，规划要求2020年目标值“翻一番”。
相应地，每万人口发明专利拥有量也要翻一番，从6.3件提高到12件。
全国技术合同成交金额要从9835亿元，提高到20000亿元。
公民具备科学素质的比例要从6.2%提高到10%。
3. 坚定推进核电、转基因等重要技术
文件指出，要“使我国农业转基因生物研究整体水平跃居世界前列，为保障国家粮食安全提供品种和技术储备。建成规范的生物安全性评价技术体系，确保转基因产品安全”。
“形成具有国际先进水平的核电技术研发、试验验证、关键设备设计制造、标准和自主知识产权体系，打造具有国际竞争力的核电设计、建设和服务全产业链。”
4. 抢占科技高地
除了发展新一代宽带无线移动通信网（5G）外，还将部署启动新的重大科技项目，包括深海空间站、量子通信与量子计算机、脑科学与类脑研究等，以及一批重大工程，包括智能电网、天地一体化信息网络、智能制造和机器人、重点新材料研发及应用等。
特别是与信息技术、智能制造、新材料等相关的内容，在文件中有较大篇幅专门论述。可以被视为对新工业革命的前瞻。
5. 诸多导向贴近民生
清洁高效能源、生态环保技术、现代交通技术与装备、现代食品制造技术等，对人们关心的环境、交通、食品安全等问题作出了回应。
新型城镇化技术、人口健康技术、公共安全与社会治理技术等也将对未来浮现的需求加大投入。
6. 开拓新疆界，定位于国家安全和战略利益层面
海洋资源、空天探测开发和利用、深地极地技术不仅是科学前沿，也不只是经济利益所在，而是明确为战略层面的重要技术：“提升战略空间探测、开发和利用能力，为促进人类共同资源有效利用和保障国家安全提供技术支撑。”
7. 强调基础研究，学术兴趣与国家目标相结合
文件列出了9项“面向国家重大战略任务重点部署的基础研究”，以及13项战略性前瞻性重大科学问题，要求“面向基础前沿，遵循科学规律，进一步加大对好奇心驱动基础研究的支持力度，引导科学家将学术兴趣与国家目标相结合”。
8. 提升科研条件保障能力，健全评价激励机制，进一步完善科研项目和资金管理
“改进人才评价考核方式，突出品德、能力和业绩评价，实行科技人员分类评价。探索基础研究类科研人员的代表作同行学术评议制度，进一步发挥国际同行评议的作用，适当延长基础研究人才评价考核周期。”
“优化人力资本配置，按照市场规律让人才自由流动，实现人尽其才、才尽其用、用有所成。改进科研人员薪酬和岗位管理制度，破除人才流动障碍。”
“建立符合科研规律、高效规范的管理制度，解决简单套用行政预算和财务管理方法管理科技资源等问题。”
9. 根据地区差异，优化国家科研基地和平台布局
支持北京上海建设具有全球影响力的科技创新中心，建设带动性强的创新型省市和区域创新中心；推动跨区域协同创新，加大科技扶贫开发力度。
10. 打造“一带一路”协同创新共同体
“围绕沿线国家科技创新合作需求，全面提升科技创新合作层次和水平。”“鼓励科技型企业在沿线国家创新创业，推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等行业企业与沿线国家传统产业结合，促进新技术、新业态和新商业模式合作。”
